Nasze Słońce

Nasze Słońce to nieokiełznane źródło energii, zawdzięczające swoją moc zachodzącym w głębi jego wnętrza reakcjom pomiędzy drobnymi cząstkami materii.

Głęboko we wnętrzu Słońca, na skutek niewyobrażalnie wysokiego ciśnienia i temperatury, protony - jądra atomów wodoru - zostają tak bardzo stłoczone, że część z nich ulega połączeniu. Przeszedłszy przez szereg reakcji, cztery jądra wodoru łączą się w jądro helu. Jednakże masa powstałego produktu stanowi zaledwie 3.97 masy czterech protonów, co znaczy, że podczas tego procesu na każdy gram wodoru biorącego udział w syntezie 0,0075 grama po prostu znika, czyli jest anihilowane. Masa anihilowanej materii zamienia się w energię, której ilość określa równanie Einsteina E = mc2, z którego wynika, że ilość wydzielonej energii równa jest anihilowanej masie pomnożonej przez kwadrat prędkości światła. Tak więc na każdy gram powstałego helu przypada nieco ponad 0,0075 g ubytku materii, co daje 6,75 x 109 11 J - energię wystarczającą do zasilania piecyka o mocy 1 kW przez około 20 lat.

W każdej sekundzie w jądrze Słońca - zajmującym 30 procent jego wnętrza - ponad 600 milionów ton wodoru obraca się w hel. I w każdej sekundzie proces ten przemienia w energię ponad 4 miliony ton materii. Jednakże ten ogromny ubytek jest niczym w porównaniu z całkowitą masą Słońca. Potrzeba 11 miliardów lat, by cały wodór zawarty w gwieździe wielkości Słońca zamienił się w hel. Słońce zużyło dopiero połowę swoich zapasów.

W jądrze Słońca panuje ciśnienie 100 miliardów razy wyższe niż ciśnienie atmosferyczne na Ziemi, a temperatura wynosi 15 milionów kelwinów. W tych warunkach jądra wodoru łączą się w jądra helu. Najpierw łączą się dwa protony (1), dając jądro ciężkiego wodoru, czyli deuteru (2). W procesie tym jeden z protonów zmienia się w neutron, wydzielając pozyton i neutrino. Następnie proton (3) łączy się z deuterem i powstaje hel 3 (4) oraz wydziela się foton o wysokiej energii (5). Ostatecznie dwa jądra helu 3, oddając dwa protony, łączą się w stabilne jądro helu 4.

Temat o Słońcu, czyli gotowy wydruk na folię znajduje się w załączniku.